Установка глубокой биологической очистки сточных вод и обработки осадков Советский патент 1993 года по МПК C02F3/12 

Изобретение относится к области биологической очистки хозяйственно-бытовых и близких к ним по составу и количеству загрязняющих веществ промышленных сточных вод, в частности к установкам для глубокой биологической очистки сточных вод с использованием инертного носителя для закрепления микрофлоры и может быть использовано в коммунальном хозяйстве и различных отраслях промышленности при новом строительстве и реконструкции действующих очистных станций с аэротенками.

Предложенная установка по сравнению с известной позволяет повысить степень очистки сточных вод по органическим веществам, от соединений азота и фосфора, а также сократить время обработки и объемы сооружений на 25%. Может быть использована в коммунальном хозяйстве и различных отраслях промышленности при новом строительстве и реконструкции действующих очистных станций с аэротенками.

На чертеже представлена схема установки.

00 Сл J 00 О

к

со

Установка содержит трубопровод подачи сточной воды 1, первичный отстойник- биореактор 2 с наполнителем на каркасе 3S выполненным из смеси капрона я лавсана в виде ершей, совмещенный в одной емкости с аэробным стабилизатором 4 и снабженный трубопроводами отвода осветленной воды 5 и патрубком подачи рециркуляционного расхода 6, высоконагружаемый аэротенк 7, отстойник высоконагружаемого азротенка 8, снабженный трубопроводами рециркуляции активного ила 9 и избыточного активного ила 10, расположенные перед аэротенком первой ступени, азротенк первой ступени 11с аэратором и сетчатыми коробами с пористой загрузкой 12, устанавливаемыми над аэраторами, отстойник аэротенка первой ступени 13, снабженный трубопроводами рециркуляции активного ила 14 и избыточного активного ила 15, аэротенк второй ступени 16 с наполнителем, выполненным комбинированным - 3/4 объема наполнителя по ходу движения очищаемой воды выполнены в виде каркаса с ершами из смеси лавсана и капрона 3, а 1/4 - в виде каркасов с ершами из смеси лавсана и капрона с поверхностью, модифицированной керамзитом и/или активированным углем и/или катализатором 17, отстойник зэротенка второй ступени 18, снабженный тонкослойными модулями 19 и трубопроводами рециркуляции биомассы второй ступени 20 и очищенной сточной воды 21. Первичный отстойник-биореактор 2, совмещенный в одной емкости с аэробным стабилизатором 4, отделен от аэробного стабилизатора сплошной продольной перегородкой, имеющей в нижней суживающейся части щель для выпадения осадка в аэробный стабилизатор и перетока иловой воды из аэробного стабилизатора в отстой- ник-биореактор и расположенной около торцевой стенки емкости со стороны подачи сточной воды. Трубопроводы избыточного активного ила высоконагружаемого аэротенка 10 и аэротенка первой ступени 15 соединены с аэробным стабилизатором 4, а трубопровод биомассы второй ступени 20 соединен с патрубком подачи рециркуляционного расхода 6 первичного отстой- ника-биореактора 2, Каркасы наполнителя первичного отстойника-биореактора могут быть установлены на продольной перегородке, разделяющей первичный отстойник-биореактор 2 и аэробный стабилизатор 4.

Установка работает следующим образом: сточную аоду по трубопроводу 1 подают е первичный отстойник-биореактор 2. в котором ведут анаэробную обработку с использованием наполнителя на каркасе, выполненного из смеси лавсана и капрона 3 в виде ершей. При этом на наполнителе задерживаются и концентрируются взвешенные вещества сточной воды, а также часть коллоидных и органических соединений. Кроме того, на наполнителе прикрепляются и концентрируются микроорганизмы, в основном факультативные, содержащиеся в

сточной воде. Микроорганизмы перерабатывают органическую часть взвешенных и коллоидных веществ в растворенную, а трудноокисляемые органические растворенные соединения в легкоусваиваемую

аэробными микроорганизмами форму. В результате жизнедеятельности микроорганизмов сточная вода обогащается легкоусваиваемыми аэробной и факультативной микрофлорой, в частности, денитрификаторами и микроорганизмами, ответственными за удаление соединений фосфора, органическими соединениями, например, летучими жирными кислотами, а задержанные вещества, коллоидные и

растворенные вещества минерального

происхождения образуют осадок. Пребывание расчетного расхода в отстойнике- биоректоре 0,5-1 ч.

Для обеспечения нисходящего движе0 ния обрабатываемой воды первичный от- стойник-биореактор снабжают патрубком подачи рециркуляционного расхода 6 и соединяют его с трубопроводом биомассы второй ступени 20, по которому подают

5 избыточную биомассу и периодически осуществляют регенерацию наполнителя, для чего подают сжатый воздух. Отстойник-био- реактор 2, совмещенный в одной емкости с аэробным стабилизатором 4, отделен от не0 го сплошной перегородкой, которая расположена около торцовой стенки емкости со стороны подачи сточной воды и имеет в нижней суживающейся части щель, через которую осадок,

5 образующийся в отстойнике-биореакто- ре, выпадает в. аэробный стабилизатор 4. На перегородке могут быть установлены каркасы наполнителя.

Осветленную сточную воду, подготов0 ленную для эффективной биологической очистки, по трубопроводу осветленной воды 5 подают в высоконагружаемый аэротенк 7, который „предназначен для снижения содержания органических соединений, оценивае5 мых по БПКполн., на 50% и уменьшения обьемов последующих сооружений. Отстойник высоконагружаемого аэротенка 8 предназначен для разделения иловой смеги, Время пребывания иловой смеси в отстойнике составляет 1-1,5 часа, после чего возвратный активный ил по трубопроводу рециркуляции 11 подают в высоконагружаемый аэротенк, а избыточный активный ил по трубопроводу 10 подают в аэробный стабилизатор. После отстойника высоконэгружэ- емого аэротенка жидкость подают в аэротенк первой ступени 11, где происходит изъятие основной части органических загрязнений, сопровождающееся процессами глубокой нитрификации, которые осуществляются за счет жизнедеятельности взвешенной и фиксированной микрофлоры. Часть объема аэротенка заполняют наполнителем из пористого материала - керамзита 12, фиксируемого в объеме аэротенка специальными сетчатыми коробами, которые располагают над аэраторами, что обеспечивает режим, гамопегенерации наполнителя и создает оптимальные кислородные условия для жизнедеятельности в прикрепленном состоянии строгих аэробов, осуществляющих процессы нитрификации и разложения трудноокисляемой органики. Аэротенк первой ступени рассчитывают по скорости изъятия загрязнений или нагрузке на суммарную биомассу. Доза биомассы - 6 г/л, из них 3 г/л - во взвешенном состоянии, а 3 г/л - в прикрепленном. Зольность ила - 30%, удельная скорость окисления -- б мг/г беззольного вещества в час, иловой индекс 100 см /г, средняя концентрация кислорода в аэротенке - 4 мг/л. Из аэротенка иловую смесь подают в отстойник первой ступени, где воду отделяют от активного ила. Возвратный активный ил по трубопроводу рециркуляции подают в голову аэротенка первой ступени 11. а избыточный ил по трубопроводу 15 направляют в аэробный стабилизатор 4.

После вторичного отстойника 13 очищенную воду подают на сооружения доочи- стки -аэротенк второй ступени 16.Аэротенк второй ступени служит для глубокой очистки сточных вод от органических загрязнений, азота аммонийных солей, фосфора, а также стабилизации части активного ила, поступающего из отстойника аэротенка первой ступени 13 в виде взешенных веществ с осветленной водой. В качестве наполнителя используют комбинацию каркасов с ершами, выполненных из смеси лавсана и капрона 3 - 3/4 объема наполнителя по ходу движения очищаемой воды, где происходит процесс стабилизации взвешенных веществ и изъятие органических соединений и соединений азота, и каркасов с ершами из смеси лавсана и капрона с поверхностью, модифицированной керамзитом и/или активированным углем и/или катализатором 17 - 1/4 объема, где происходит изъятие соединений фосфора и доизъятие органических соединений и соединений азота, Модификацию поверхности ведут 5 после завершения процесса стабилизации взвешенных веществ для получения высокого и стабильного качества очистки.

Назначение наполнителя .-- концентри0 рование питательных веществ и микроорганизмов.

Модификацию ершей осуществляют сорбентом (активированным углем и/или керамзитом) и/или катализатором, в качест5 ве которого может быть использован, например, дробленый палладий, отход газоочистки фармо-химического предприятия, которые наносят на поверхность ершей, уже заселенную микроорганизмами,

0Модификация поверхности наполнителя позволяет повысить глубину и стабильность-очистки сточной воды.

В аэротенке второй ступени поддерживают аэробные условия и работают в основ5 ном аэробные микроорганизмы, однако во внутренних слоях образующейся биопленки происходят процессы, осуществляемые факультативными микроорганизмами. Из азротенка второй ступени 16 воду подают

0 в отстойник второй ступени 18, снабженный тонкослойными модулями 19, где происходит процесс отделения биомассы, которую по трубопроводу биомассы 20 подают через патрубок подачи рециркуля5 ционного расхода 6 в отстойник-биореак- тор 2, от очищенной сточной воды, выводимой из установки по трубопроводу очищенной воды 21.

Данные сравнения работы известной

0 установки с предложенной приведены в таблице.

Формула изобретения

51. Установка глубокой биологической

очистки сточных вод и обработки осадков, содержащая первичный отстойник-биоре- актор с наполнителем на каркасе, трубопроводами подачи сточной воды и отвода

0 осветленной воды, систему подачи сжатого воздуха, аэротенк первой ступени с аэраторами и пористой загрузкой, аэротенк второй ступени с наполнителем на каркасе, отстойник первой ступени с трубопроводами ре5 циркуляции активного или избыточного активного или отстойник второй ступени, снабженный тонкослойными модулями, трубопроводами очищенной сточной воды и би- омассы второй ступени, и аэробный стабилизатор,о тличающаяся тем, что

установка снабжена высоконагружаемым аэротенком и отстойником высоконагружаемого аэротенка с трубопроводами рециркуляции активного ила и избыточного активного ила, расположенными перед аэро- тенком первой ступени, первичный отстой- ник-биореактор и аэробный стабилизатор совмещены в одной емкости, первичный от- стойник-биореактор отделен от стабилизатора сплошной продольной перегородкой, имеющей в нижней суживающейся части щель .оля выделения осадка в аэробный стабилизатор и перетока иловой воды из аэробного стабилизатора в отстойник-биореактор и расположенной около торцовой стенки ем- кости со стороны подачи сточной воды, первичный отстойник-биореактор снабжен патрубком подачи рециркуляционного расхода, соединенным с трубопроводом биомассы второй ступени, трубопроводы

избыточного активного ила высоконагружаемого аэротенка и аэротенка первой ступени соединены с аэробным стабилизатором, пористая загрузка аэротенка первой ступени расположена в сетчатых коробах, установленных над аэраторами, наполнитель аэротенка второй ступени выполнен комбинированным, 3/4 объема наполнителя по ходу движения очищаемой воды выполнены в виде каркасов с ершами из смеси лавсана и капрона, а 1/4 - в виде каркасов с ершами из смеси лавсана и капрона с поверхностью, модифицированной керамзитом и/или активированным углем,и/или катализатором.

2. Установка по п.1,отличающаяся тем, что каркасы наполнителя первичного отстойника-биореактора установлены на продольной перегородке, разделяющей первичный отетойник-биореактор и аэробный стабилизатор.

Использование: в области биологической очистки хозяйственно-бытовых и близких к ним по составу и количеству загрязняющих веществ промышленных сточных вод с использованием инертного носителя для закрепления микрофлоры. Сущность изобретения: установка включает первичный отстойник-биореактор с наполнителем на каркасе, совмещенный в одной емкости с аэробным стабилизатором, высоконагружаемый аэротенк с отстойником, аэротенк первой ступени с пористой загрузкой, отстойник Первой ступени, аэротенк второй ступени с наполнителем, который выполнен комбинированным - 3/4 объема наполнителя по ходу движения воды выполнены в виде ершей из смеси лавсана и капрона, а 1 /4 - в виде каркасов с ершами из смеси лавсана и капрона с поверхностью, модифицированной керамзитом и/или активированным углем, и/или катализатором, отстойник второй ступени, снабженный тонкослойными модулями. Установка позволяет повысить степень очистки сточных вод от органических соединений, аммонийного азота и фосфатов и сократить объемы сооружений. 1 ил., 1 табл. Ј